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第14讲 欧姆定律 电功率
考点1欧姆定律
内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成 正比 ,跟导体的电阻成 反比
公式 I= ;变形公式:U= IR ,R=
单位 公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的单位。 I的单位 A ;U的单位 V ;R的单位 Ω
易错辨析 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在导体的电阻一定时.通过导体的电流与导体两端的电压成正比。( √ ) (2)由变形公式R=可知,导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。( × ) (3)在导体的电阻一定时,通过导体的电流越大,导体两端的电压越大。( √ ) (4)在导体两端的电压一定时,通过导体的电流越大,导体的电阻越大。( × )
适用范围 适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中的某一部分电路,并且是纯电阻电路
考点2欧姆定律在串、并联电路中的应用
类型 电路图 电流规律 电压规律 总电阻 分配关系
串联 电路 I= I1=I2 (串联电路,电流处处相等) U= U1+U2 (串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和) R总= R1+R2 (电阻串联相当于增加了导体的长度) = (串联分压)
并联 电路 I= I1+I2 (干路电流等于各支路电流之和) U= U1=U2 (并联电路两端电压相等) =+ (电阻并联相当于增大了导体的横截面积) = (并联分流)
考点3电能表
电能表 转盘式电能表 频闪式电能表
示意图
(续表)
电能表 转盘式电能表 频闪式电能表
主要 参数 ①“220 V”,指电能表接在电压是220 V的电路中使用 ②“10(20) A”,表示这个电能表的标定电流是10 A,额定最大电流是20 A
600 r/(kW·h)指用电器每消耗 1 kW·h 的电能时,电能表转盘转过600转 600 imp/(kW·h)指用电器每消耗 1 kW·h 的电能时,电能表指示灯闪烁600次
读数 电能表最右边的格子显示的是用去电能的小数部分,其前面的格子显示的是整数
相关 计算 电能表转盘转n转,电能表指示灯闪烁n次做的功W= kW·h=×3.6×106 J,其中N表示消耗1 kW·h电能时电能表转盘转过的转数或指示灯闪烁的次数
考点4电功和电功率
类别 电功 电功率
定义 电流做功是 电能 转化为其他形式能的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功。用符号W表示 电功率等于 电功 与 时间 之比,是表示电流 做功快慢 的物理量。用符号P表示
单位及换算 单位 国际单位:焦耳,符号是J 其他常用单位:度[千瓦时(kW·h)] 国际单位:瓦特,简称瓦,符号是W 其他常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)
换算 关系 1度=1 kW·h= 3.6×106 J 1 kW= 103 W,1 mW= 10-3 W
计算公式 定义式 W=UIt (普遍适用) P= (普遍适用)
推导 公式 W=Pt(普遍适用) W=I2Rt=t(适用于纯电阻电路) P=UI(普遍适用) P=I2R=(适用于纯电阻电路)
分配关系 串联 === (电压关系)== (电阻关系)
并联 === (电流关系)=∶= (电阻关系)
说明:无论是串联电路还是并联电路,电流所做的总功(或总功率)都等于电流通过各用电器(或各支路)所做功(或功率)之和,表示为W总=W1+W2+…+Wn(或P总=P1+P2+…+Pn)。
考点5额定电压和额定功率
定义 (1)额定电压:用电器 正常工作 时的电压(U额); (2)额定功率:用电器在 额定 电压下工作时的电功率(P额); (3)实际电压:用电器工作时的实际电压(U实); (4)实际功率:用电器工作时的实际电功率(P实)
(续表)
关系 (1)U实=U额 P实 = P额,用电器正常工作; (2)U实<U额 P实 < P额,用电器不能正常工作; (3)U实>U额 P实 > P额,用电器容易被烧坏。 注意:灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮
铭牌信息 如图为某用电器的铭牌,该用电器的额定电压为 220 V,额定功率为
150 W;正常工作时的电流约为 0.68 A(结果保留两位小数)
实验1 探究电流与电压的关系
【例1】小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
【猜想与假设】
(1)小明依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 增大 。
【设计与进行实验】
(2)小明设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片向A端移动时,电流表示数变大。(导线不能交叉)
甲 乙
【电路故障分析】
(3)小明连接好电路,闭合开关后发现电流表、电压表均有较大示数,这是因为闭合开关前 未将滑动变阻器滑片移至阻值最大处 。改正后重新闭合开关,一段时间后电压表突然无示数、电流表示数变大,此时电路中存在的故障是 定值电阻R短路 。
【重难设问变式练】
【变式1】另一同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 定值电阻R断路 。
【变式2】另一同学也按图甲连接好完整的电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法: 用一根导线并联在滑动变阻器两端,若电流表有示数,说明滑动变阻器断路;若电流表无示数,再用导线并联在电流表两端,若电压表有示数,说明电流表断路(合理即可) 。
(4)排除故障后,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 B (填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
【分析与论证】
(5)继续进行实验,获得多组实验数据,将所测得的数据记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.48
①请根据表格数据,在图乙坐标系中画出该定值电阻的U-I图像。
②实验过程中,当测完第3组数据后,若要继续测量第4组数据时,滑动变阻器的滑片应向 左 (选填“左”或“右”)移动。
③分析表格数据和图像,可得出的结论是导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正 比。
【交流与评估】
(6)实验结束后,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第5组数据之间的关系与前4组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 温度对电阻阻值的影响 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 断开开关 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
(7)小华进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选取的不同,实验时发现无论如何移动滑片,都无法使电压表示数为0.5 V ,原因是 滑动变阻器的最大阻值太小 ,为了解决这个问题,可以采取的方法是 适当减小电源电压(合理即可) (写出一种即可)。
(8)本实验中需要保持定值电阻的阻值不变,改变电流进行多次测量,采用的科学探究方法是 控制变量 法,以下实验与此实验进行多次测量的目的不相同的是 C (填字母)。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究杠杆的平衡条件
C.用刻度尺测物体的长度
实验2 探究电流与电阻的关系
【例2】小明所在的实验小组在做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验,实验器材有:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、定值电阻四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、导线若干。
甲 乙 丙
【设计与进行实验】
(1)小明连接了如图甲所示的电路,请你指出图中连接的错误之处:① 电流表正、负接线柱接反了 ;② 电压表没有接在定值电阻两端 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小明发现两电表均无示数,为排查故障将一根导线的一端接在电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表示数为3 V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中可确定的故障是 定值电阻和滑动变阻器断路 。
(3)排除故障后,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至M点(未标出),使电压表的示数为2 V,此时电流表示数如图乙所示,为
0.4 A。接着断开开关。将5 Ω的电阻更换成10 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片至电压表示数为2 V,并记下电流表示数,此时滑动变阻器滑片位置在M点的 右 (选填“左”或“右”)侧。
【分析与论证】
(4)小明设计了一个记录数据与处理数据的表格,并将部分数据填入表格中,如下表所示:
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.2 0.1 0.08
①分析第3组数据可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 10 Ω,小明根据实验数据作出的图像如图丙所示,则阴影部分的面积表示 定值电阻两端电压 。
②分析数据得出实验结论:导体两端 电压 一定时,通过导体的电流与导体的阻值成 反比 。
【交流与评估】
(5)同学小李在换用25 Ω的电阻做实验时,发现此电阻已损坏,他灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小李的做法: 将5 Ω和20 Ω的电阻串联接入电路中 。
(6)小明又找来50 Ω的定值电阻接在电路中,想多测一组数据,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表示数为2 V,为使实验顺利完成,小明可以更换一个最大阻值至少为 25 Ω的滑动变阻器。
(7)如图丙所示的I-R图像为曲线,小明认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小明的改进方法是 作出I-图像 。
【创新设问】
(8)【创新装置】同学小华用电阻箱(可在0~999.9 Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻器)来代替电阻R,将图甲电路改进为如图丁所示的电路,你认为他这个方案是否可行? 可行 (选填“可行”或“不可行”)。
丁
实验3 用“伏安法”测量定值电阻的阻值
【例3】实验小组在进行“测量定值电阻的阻值”实验中,设计了如图甲所示的电路图,电源为两节新干电池,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
【设计与进行实验】
(1)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是 滑动变阻器断路(或电流表断路或开关处断路) 。
【分析与论证】
(3)排除故障后,闭合开关,向左调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,电流表的示数为 0.5 A,定值电阻的阻值为 5 Ω。
【交流与评估】
(4)若把图甲的定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丁是根据实验数据绘制的定值电阻和小灯泡的I-U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 a (选填“a”或“b”),判断的依据是 灯丝的电阻随温度的升高而变大 。
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。该小组通过讨论,对产生此现象的原因提出了多种猜想。他们提出的下列猜想中,最不合理的一项是 C (填字母)。
A.电流表本身有电阻 B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大 D.电压表使用前未调零
(6)现有一个未知电阻R1(阻值约为400 Ω),若仅将图中的定值电阻Rx更换为R1,其他器材和电路连接不变,发现不能测出R1的阻值,原因是实验中 电流 表无法读数。
【创新设问】
(7)【特殊方法测电阻】另一小组在做实验时,发现滑动变阻器损坏,于是找来一个阻值为R0的定值电阻接入如图戊所示的电路中,也测出了Rx的阻值,电源电压未知且恒定不变,步骤如下:
戊
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为I1。
②当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为I2。
③待测电阻Rx= (用已知量和测量量的字母表示)。
实验4 用“伏安法”测量小灯泡的电阻
【例4】小明用“伏安法”测量小灯泡的电阻,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω。
甲 乙
【设计与进行实验】
(1)如图甲是实验电路图,图上的圆圈表示电表,请在圆圈内填入相应的字母。
【电路故障分析】
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小明猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路。他再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想 ② 是错误的;又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想 ① 是正确的。(均选填“①”“②”或“③”)
【重难设问变式练】
【变式1】小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数 大于 (选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
【变式2】电路元件完好,在连接电路的过程中,小明误把电压表和电流表的位置互换,闭合开关,他将看到的现象是 小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数接近电源电压 。
【分析与论证】
(3)排除故障后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电流表和电压表均有较小的示数,接下来他应该 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 。
(4)当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是 将滑动变阻器的滑片向左移 ,直至电压表示数为 2.5 V。
(5)移动滑片多次记录数据如下表,请你回答下列问题。
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 0.3 0.5 1 2 2.5
电流/A 0.06 0.10 0.16 0.18 0.20
①小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω。
②小明发现后3次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压增大而增大,亮度也变亮。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 温度 影响。
③小明记录了多组小灯泡两端的电压U、电流I对应的数据,然后画出小灯泡灯丝的I-U曲线,图丙中符合实际的是 A (填字母)。
A B C D
丙
【交流与评估】
(6)小明认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值即为小灯泡电阻的测量值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 灯丝电阻随温度而发生变化,求平均值无意义 。
(7)同学小华在将图甲电路中的电源换为6 V的电源,测量额定电压为3.8 V小灯泡正常发光时的电阻时,发现电压表0~15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增加器材的情况下,请设计测量小灯泡正常发光时电阻的实验,写出必要的调整步骤: 将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2 V 。
【创新设问】
(8)【特殊方法测电阻】同桌小兰进行实验时电压表坏了,老师提供给她两个开关和一个电阻箱,在已知小明实验数据的基础上设计了如图丁所示的实验电路,测得了小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整。
丁
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.2 A。
② 断开开关S1、闭合S2 ,保持滑片的位置不变,调节电阻箱,当电流表示数为 0.2 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。
③小灯泡正常发光时的阻值RL= R (用已知量和测量量表示)。
实验5 测量小灯泡的电功率
【例5】用图甲所示的电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3 V。小灯泡的额定电流为0.2 A,额定电压小于3 V。
甲 乙 丙
【设计与进行实验】
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 C (填字母)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为 0.08 A。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 左 (选填“左”或“右”)端移动,使电流表示数为0.2 A。
(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制出I-U图像如图丙。根据图丙所给信息,计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W;进一步分析图丙可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 灯泡电阻受温度影响 。
【分析与讨论】
(5)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越亮。小雷同学发现:标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当,请分析造成这一现象的原因可能是 C (填字母)。
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
(6)电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 右 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现象的原因是 小灯泡短路 (写出一种即可)。
(7)若小雷连接电路后闭合开关,小灯泡几乎不发光,移动滑片P也不能改变小灯泡的亮度。原因是 把滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路 。
【特殊方法测电阻】
(8)(伏阻法)同组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻,她设计了如图丁所示的电路,并正确测出额定电压已知的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额。
②闭合开关S,断开S1,再闭合S2,保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式P额= U额× (用U额、U、R0表示)。
丁 戊
(9)(安阻法)另一组的小月同学设计了一个电路(如图戊),测出了额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25 Ω,正确操作步骤如下:
①只闭合开关S和 S2 ,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= 0.1 A。
②闭合开关S和 S1 ,断开开关 S2 ,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I2。
③小灯泡的额定电功率表达式为P额= U额(I2-I1) (用U额、I1、I2表示)。
(10)(安滑法)完成上述实验后,小雷同学在缺少电压表的情况下,为了测量另一个额定电流为0.25 A的小灯泡的额定功率,设计了如图己所示的电路。电源电压(未知)保持不变。请完成实验步骤:
己
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为0.25 A。
②断开开关,用5 Ω的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片P 保持不动 (选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”)。闭合开关,电流表的示数为0.3 A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表示数为0.9 A,可得电源电压为 4.5 V。
④小灯泡的额定功率为 0.5 W。
重难点1电路图相关的计算
【例1】(福建中考改编)如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6 V,电阻R1为10 Ω。闭合开关S,电路的总电流为1 A。则:
(1)通过R1的电流为 0.6 A。
(2)电阻R2的阻值为 15 Ω。
(3)电路消耗的总电功率为 6 W。
1.基本公式(定义式):
欧姆定律:I=
电功(能):W=UIt
电功率:P=
2.推导公式:
欧姆定律:R=,U=IR
电功(能):W=Pt
W=t
=I2Rt
电功率:P=UI
P==I2R
3.若题目中给出了用电器的额定功率、额定电压,我们可以根据欧姆定律、电功率公式求相关物理量。
(1)求额定电流:由P额=U额I额 I额=。
(2)求电阻:由
(3)求实际功率:利用R不变(不考虑温度对电阻的影响),
P实=、P实=R
或P实=P额。
【例2】(永州中考改编)如图,电源电压恒为3 V,小灯泡标有“2.5 V 1.25 W”(设小灯泡电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,则:
(1)电路的电流为 0.5 A。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为 1 Ω。
(3)电路的总功率为 1.5 W。
重难点2I-U图像的理解与计算
【例3】如图是灯泡L(额定电压为3 V)与电阻R的电流与电压的关系图像,根据图像回答问题。
(1)计算电阻:灯泡L正常发光时的电阻为 5 Ω,电阻R的阻值为 5 Ω。
(2)串联电路已知电流:将灯泡L和电阻R串联在电路中,通过灯泡L的电流为0.3 A,则电源电压为 2 V。
(3)串联电路已知电压:灯泡L和电阻R串联在电源电压为4 V的电路中,此时电路中的电流为 0.5 A,电阻R两端的电压为 2.5 V。
(4)并联电路已知电压:将灯泡L和电阻R并联接在电源电压为1.5 V的电路中,干路中的电流为 0.8 A。
(5)并联电路已知电流:将灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路总电流为1.2 A时,电源电压为 3 V。
【例4】(龙东中考)如图甲所示的电路中电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24 V,当把滑片P滑到最左端时,小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 60 Ω。 调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值是 40 Ω,小灯泡的实际功率为3.6 W。
甲 乙
I-U图像分析思路:
1.看图:明确横、纵坐标表示的是电流还是电压。
2.看线:若为直线,该元件为定值电阻。取任意一点的对应数值求电阻即可;若为曲线,该元件电阻受温度影响(如小灯泡),每个点对应的电阻均不相等,需找对应的数值求电阻,两线相交时,两元件的电压、电流均相等,电阻也相等。
3断连接:两元件串联时,通过两元件的电流相等,比较电压;两元件并联时,两元件两端的电压相等,比较电流。
重难点3动态电路的分析与计算
【例5】(多选)如图所示的电路电源电压不变,定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω,滑动变阻器最大阻值为R,电流表量程为0~0.6 A或0~3 A,闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,再将滑片P移至最右端,电压表V1的示数为U1',电压表V2的示数为U2',电流表的示数为0.2 A;已知U1∶U1'=1∶2,开关S、S1和S3闭合时,此电路在安全情况下,最小电功率为P。下列结论正确的是( AC )
A.R=10 Ω B.U2∶U2'=2∶1
C.P=3.9 W D.电流表选择0~0.6 A量程
【解析】闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,R接入电路的电阻为0,定值电阻R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,示数为U1,设电源电压为U,由串联电路的分压原理可知=①,滑片P移至最右端时,R接入电路的电阻最大,电压表V1测量R与R1两端的总电压,示数为U1',此时=②,因为示数U1∶U1'=1∶2③,联立①②③,解得滑动变阻器接入电路的最大阻值R=10 Ω,故A正确;电流表示数I'=0.2 A时,电源电压U=I'(R1+R2+R)=0.2 A×(2 Ω+3 Ω+10 Ω)=3 V。闭合开关S和S2,滑片P移至最左端时,电压表V2测R2两端的电压,示数为U2,电路中的电流I===0.6 A,R2两端的电压U2=IR2=0.6 A×3 Ω=1.8 V,滑片P移至最右端时,电压表V2测R2两端的电压,示数为U2',U2'=I'R2=0.2 A×3 Ω=0.6 V,U2∶U2'=1.8∶0.6=3∶1,故B错误;开关S、S1和S3闭合时,定值电阻R2与R并联接在电源两端,电流表测干路中的电流,电压表V2测电源电压,根据P=可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的最小电功率P=+=+=3.9 W,故C正确;此时电流表的示数I干=+=+=1.3 A,电流表的量程应选择0~3 A,故D错误。
动态电路分析:
动态电路主要有“开关型”和“滑动变阻器型”两类,关于这两类动态电路,解决的思路分别如下:
(1)“开关型”动态电路——化“动”为“静”
虽然开关的不同动作会导致整个电路结构的改变,但开关动作后的电路就固定不变了。只要分别把开关不同动作对应的等效电路图画出,再分别求解就可以了。
(2)“滑动变阻器型”动态电路——局部—整体—局部
电路中由于串(并)联有滑动变阻器,当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,引起整个电路的总电阻变化,从而引起整个电路的总电流发生变化,进而引起各个部分电路中电流、电压重新分配。解这类题可按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→结合电源电压不变,分析电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据串、并联电路电压规律分析变化的电阻两端的电压如何变化。
命题点1 欧姆定律的理解及电路分析
1.(2024·武汉)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( D )
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
2.(2021·黄冈)图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(图乙)。在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸,R2被压缩,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小,下列有关分析错误的是( C )
甲 乙
A.通过R1和R2的电流相等
B.R2的电阻减小
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大,A端受到的压力越大
3.(2021·宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( D )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1∶2
4.(2021·武汉)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点(如图),根据图中信息判断,下列说法正确的是( C )
A.阻值相差最大的两个电阻是a和d
B.阻值相差最小的两个电阻是b和c
C.电功率相差最大的两个电阻是b和d
D.电功率相差最小的两个电阻是a和d
命题点2 欧姆定律 、电能、电功率的简单计算
5.(2020·鄂州)如图所示的电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( A )
A.L1两端的电压为1.5 V
B.L2两端的电压为1.5 V
C. L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1
D.通过L1与L2的电流之比为1∶2
6.(2018·襄阳)如图,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙 =4∶1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( C )
A.4∶3 B.3∶2
C.3∶4 D.3∶1
7.(2023·荆门)在如图所示的电路中,R1=10 Ω,闭合开关,电流表示数为0.60 A,电压表示数为4.5 V,则R2的阻值和电路的总功率P分别为( D )
A.R2=7.5 Ω,P=2.7 W
B.R2=7.5 Ω,P=2.025 W
C.R2=30 Ω,P=0.675 W
D.R2=30 Ω,P=2.7 W
8.(2022·武汉)如图为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5 Ω。下列说法错误的是( B )
A.甲与乙串联在电源电压为2 V的电路中,电路中的电流是0.20 A
B.甲与乙串联在电源电压为1 V的电路中,甲的功率是0.2 W
C.甲与乙并联在电源电压为2 V的电路中,干路中的电流是0.65 A
D.甲与乙并联在电源电压为1 V的电路中,电路的功率是0.4 W
9.(2022·潜江)如图,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2∶1。下列说法中正确的是( D )
甲 乙
A.两电阻的阻值之比为R1∶R2=2∶1
B.两图中电源的电压之比为U1∶U2=3∶2
C.两图中流过R2的电流之比为I2甲∶I2乙=3∶2
D.两图电路消耗的总功率之比为P甲∶P乙=2∶1
10.(2024·武汉)某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图所示,开关S可分别与0、1、2触点接触,R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220 V
照明功率 20 W
换气功率 35 W
暖风功率 1 133 W
热风功率 2 233 W
关于下列结论:
①开关S1断开、S与触点1接触时,浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44 Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15 A
④浴霸工作10分钟,电路消耗的电能最大为1.339 8×106 J
其中正确的是( B )
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
11.(2024·湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0 A;当温度升到130 ℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02 A,当温度降到100 ℃时,S又回到位置“1”。
甲 乙 丙
(1)求R1的阻值。
(2)求挂烫机待机状态的功率。
(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0~150 s消耗的电能。
(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
解:(1)当S在位置“1”时,R1接入电路,电路中的电流为5.0 A,
由I=可得,R1的阻值:R1===44 Ω。
(2)当S在位置“2”时,R2接入电路,挂烫机处于待机状态,则挂烫机待机状态的功率:P待机=UI2=220 V×0.02 A=4.4 W。
(3)挂烫机加热状态时的功率:
P加热=UI1=220 V×5.0 A=1 100 W,
挂烫机0~150 s消耗的电能:
W=P加热t加热+P待机t待机=1 100 W×(30 s+70 s)+4.4 W×(20 s+30 s)=110 220 J。
(4)通电即加热,请注意防烫(或使用完请及时拔掉插头;高温蒸汽,请勿对人等,合理即可)。
命题点3 探究电流与电压、电阻的关系
12.(2024·武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3 V不变,定值电阻的阻值为4 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5 A”。
甲 乙
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 0.22 A。这位同学实验操作的不足之处是 闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器阻值最大处 。
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2
电流I/A 0.15 0.23 0.30
电压U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 成正比 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材,在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 1 次。
命题点4 伏安法测电阻及小灯泡的功率
13.(2024·湖北)某小组想测量标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示的实验电路,电源电压不变。
甲 乙 丙
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)移动滑动变阻器的滑片至最 左 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42 V时开始发光,此时电流表示数如图乙所示,读数为 0.12 A。
(3)根据实验数据绘制U-I图像如图丙所示,小灯泡未发光时电阻可能为 B (填字母)。
A.0 Ω B.3.1 Ω
C.3.5 Ω D.8.3 Ω
(4)随着电流增大,滑动变阻器两端的电压 减小 ,小灯泡的电阻 增大 ,整个电路中的电阻 减小 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
14.(2022·十堰)如图是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻为10 Ω左右。
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V且保持不变。为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则 小芳 (选填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。
(3)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙所示。根据图像可得小灯泡的额定功率为 0.625 W。研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是 小灯泡的阻值和温度有关 。
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路图,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压
U额。
② 保持滑动变阻器的滑片位置不变 ,断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U。
则小灯泡额定功率表达式P额=U额 (用U额、U和R0表示)。
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第14讲 欧姆定律 电功率
考点1欧姆定律
内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成 正比 ,跟导体的电阻成 反比
公式 I= ;变形公式:U= IR ,R=
单位 公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的单位。 I的单位 A ;U的单位 V ;R的单位 Ω
易错辨析 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在导体的电阻一定时.通过导体的电流与导体两端的电压成正比。( √ ) (2)由变形公式R=可知,导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。( × ) (3)在导体的电阻一定时,通过导体的电流越大,导体两端的电压越大。( √ ) (4)在导体两端的电压一定时,通过导体的电流越大,导体的电阻越大。( × )
适用范围 适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中的某一部分电路,并且是纯电阻电路
考点2欧姆定律在串、并联电路中的应用
类型 电路图 电流规律 电压规律 总电阻 分配关系
串联 电路 I= I1=I2 (串联电路,电流处处相等) U= U1+U2 (串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和) R总= R1+R2 (电阻串联相当于增加了导体的长度) = (串联分压)
并联 电路 I= I1+I2 (干路电流等于各支路电流之和) U= U1=U2 (并联电路两端电压相等) =+ (电阻并联相当于增大了导体的横截面积) = (并联分流)
考点3电能表
电能表 转盘式电能表 频闪式电能表
示意图
(续表)
电能表 转盘式电能表 频闪式电能表
主要 参数 ①“220 V”,指电能表接在电压是220 V的电路中使用 ②“10(20) A”,表示这个电能表的标定电流是10 A,额定最大电流是20 A
600 r/(kW·h)指用电器每消耗 1 kW·h 的电能时,电能表转盘转过600转 600 imp/(kW·h)指用电器每消耗 1 kW·h 的电能时,电能表指示灯闪烁600次
读数 电能表最右边的格子显示的是用去电能的小数部分,其前面的格子显示的是整数
相关 计算 电能表转盘转n转,电能表指示灯闪烁n次做的功W= kW·h=×3.6×106 J,其中N表示消耗1 kW·h电能时电能表转盘转过的转数或指示灯闪烁的次数
考点4电功和电功率
类别 电功 电功率
定义 电流做功是 电能 转化为其他形式能的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功。用符号W表示 电功率等于 电功 与 时间 之比,是表示电流 做功快慢 的物理量。用符号P表示
单位及换算 单位 国际单位:焦耳,符号是J 其他常用单位:度[千瓦时(kW·h)] 国际单位:瓦特,简称瓦,符号是W 其他常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)
换算 关系 1度=1 kW·h= 3.6×106 J 1 kW= 103 W,1 mW= 10-3 W
计算公式 定义式 W=UIt (普遍适用) P= (普遍适用)
推导 公式 W=Pt(普遍适用) W=I2Rt=t(适用于纯电阻电路) P=UI(普遍适用) P=I2R=(适用于纯电阻电路)
分配关系 串联 === (电压关系)== (电阻关系)
并联 === (电流关系)=∶= (电阻关系)
说明:无论是串联电路还是并联电路,电流所做的总功(或总功率)都等于电流通过各用电器(或各支路)所做功(或功率)之和,表示为W总=W1+W2+…+Wn(或P总=P1+P2+…+Pn)。
考点5额定电压和额定功率
定义 (1)额定电压:用电器 正常工作 时的电压(U额); (2)额定功率:用电器在 额定 电压下工作时的电功率(P额); (3)实际电压:用电器工作时的实际电压(U实); (4)实际功率:用电器工作时的实际电功率(P实)
(续表)
关系 (1)U实=U额 P实 = P额,用电器正常工作; (2)U实<U额 P实 < P额,用电器不能正常工作; (3)U实>U额 P实 > P额,用电器容易被烧坏。 注意:灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮
铭牌信息 如图为某用电器的铭牌,该用电器的额定电压为 220 V,额定功率为
150 W;正常工作时的电流约为 0.68 A(结果保留两位小数)
实验1 探究电流与电压的关系
【例1】小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
【猜想与假设】
(1)小明依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 增大 。
【设计与进行实验】
(2)小明设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片向A端移动时,电流表示数变大。(导线不能交叉)
甲 乙
【电路故障分析】
(3)小明连接好电路,闭合开关后发现电流表、电压表均有较大示数,这是因为闭合开关前 未将滑动变阻器滑片移至阻值最大处 。改正后重新闭合开关,一段时间后电压表突然无示数、电流表示数变大,此时电路中存在的故障是 定值电阻R短路 。
【重难设问变式练】
【变式1】另一同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 定值电阻R断路 。
【变式2】另一同学也按图甲连接好完整的电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法: 用一根导线并联在滑动变阻器两端,若电流表有示数,说明滑动变阻器断路;若电流表无示数,再用导线并联在电流表两端,若电压表有示数,说明电流表断路(合理即可) 。
(4)排除故障后,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 B (填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
【分析与论证】
(5)继续进行实验,获得多组实验数据,将所测得的数据记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.48
①请根据表格数据,在图乙坐标系中画出该定值电阻的U-I图像。
②实验过程中,当测完第3组数据后,若要继续测量第4组数据时,滑动变阻器的滑片应向 左 (选填“左”或“右”)移动。
③分析表格数据和图像,可得出的结论是导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正 比。
【交流与评估】
(6)实验结束后,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第5组数据之间的关系与前4组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 温度对电阻阻值的影响 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 断开开关 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
(7)小华进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选取的不同,实验时发现无论如何移动滑片,都无法使电压表示数为0.5 V ,原因是 滑动变阻器的最大阻值太小 ,为了解决这个问题,可以采取的方法是 适当减小电源电压(合理即可) (写出一种即可)。
(8)本实验中需要保持定值电阻的阻值不变,改变电流进行多次测量,采用的科学探究方法是 控制变量 法,以下实验与此实验进行多次测量的目的不相同的是 C (填字母)。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究杠杆的平衡条件
C.用刻度尺测物体的长度
实验2 探究电流与电阻的关系
【例2】小明所在的实验小组在做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验,实验器材有:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、定值电阻四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、导线若干。
甲 乙 丙
【设计与进行实验】
(1)小明连接了如图甲所示的电路,请你指出图中连接的错误之处:① 电流表正、负接线柱接反了 ;② 电压表没有接在定值电阻两端 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小明发现两电表均无示数,为排查故障将一根导线的一端接在电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表示数为3 V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中可确定的故障是 定值电阻和滑动变阻器断路 。
(3)排除故障后,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至M点(未标出),使电压表的示数为2 V,此时电流表示数如图乙所示,为
0.4 A。接着断开开关。将5 Ω的电阻更换成10 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片至电压表示数为2 V,并记下电流表示数,此时滑动变阻器滑片位置在M点的 右 (选填“左”或“右”)侧。
【分析与论证】
(4)小明设计了一个记录数据与处理数据的表格,并将部分数据填入表格中,如下表所示:
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.2 0.1 0.08
①分析第3组数据可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 10 Ω,小明根据实验数据作出的图像如图丙所示,则阴影部分的面积表示 定值电阻两端电压 。
②分析数据得出实验结论:导体两端 电压 一定时,通过导体的电流与导体的阻值成 反比 。
【交流与评估】
(5)同学小李在换用25 Ω的电阻做实验时,发现此电阻已损坏,他灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小李的做法: 将5 Ω和20 Ω的电阻串联接入电路中 。
(6)小明又找来50 Ω的定值电阻接在电路中,想多测一组数据,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表示数为2 V,为使实验顺利完成,小明可以更换一个最大阻值至少为 25 Ω的滑动变阻器。
(7)如图丙所示的I-R图像为曲线,小明认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小明的改进方法是 作出I-图像 。
【创新设问】
(8)【创新装置】同学小华用电阻箱(可在0~999.9 Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻器)来代替电阻R,将图甲电路改进为如图丁所示的电路,你认为他这个方案是否可行? 可行 (选填“可行”或“不可行”)。
丁
实验3 用“伏安法”测量定值电阻的阻值
【例3】实验小组在进行“测量定值电阻的阻值”实验中,设计了如图甲所示的电路图,电源为两节新干电池,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
【设计与进行实验】
(1)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是 滑动变阻器断路(或电流表断路或开关处断路) 。
【分析与论证】
(3)排除故障后,闭合开关,向左调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,电流表的示数为 0.5 A,定值电阻的阻值为 5 Ω。
【交流与评估】
(4)若把图甲的定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丁是根据实验数据绘制的定值电阻和小灯泡的I-U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 a (选填“a”或“b”),判断的依据是 灯丝的电阻随温度的升高而变大 。
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。该小组通过讨论,对产生此现象的原因提出了多种猜想。他们提出的下列猜想中,最不合理的一项是 C (填字母)。
A.电流表本身有电阻 B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大 D.电压表使用前未调零
(6)现有一个未知电阻R1(阻值约为400 Ω),若仅将图中的定值电阻Rx更换为R1,其他器材和电路连接不变,发现不能测出R1的阻值,原因是实验中 电流 表无法读数。
【创新设问】
(7)【特殊方法测电阻】另一小组在做实验时,发现滑动变阻器损坏,于是找来一个阻值为R0的定值电阻接入如图戊所示的电路中,也测出了Rx的阻值,电源电压未知且恒定不变,步骤如下:
戊
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为I1。
②当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为I2。
③待测电阻Rx= (用已知量和测量量的字母表示)。
实验4 用“伏安法”测量小灯泡的电阻
【例4】小明用“伏安法”测量小灯泡的电阻,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω。
甲 乙
【设计与进行实验】
(1)如图甲是实验电路图,图上的圆圈表示电表,请在圆圈内填入相应的字母。
【电路故障分析】
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小明猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路。他再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想 ② 是错误的;又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想 ① 是正确的。(均选填“①”“②”或“③”)
【重难设问变式练】
【变式1】小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数 大于 (选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
【变式2】电路元件完好,在连接电路的过程中,小明误把电压表和电流表的位置互换,闭合开关,他将看到的现象是 小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数接近电源电压 。
【分析与论证】
(3)排除故障后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电流表和电压表均有较小的示数,接下来他应该 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 。
(4)当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是 将滑动变阻器的滑片向左移 ,直至电压表示数为 2.5 V。
(5)移动滑片多次记录数据如下表,请你回答下列问题。
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 0.3 0.5 1 2 2.5
电流/A 0.06 0.10 0.16 0.18 0.20
①小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω。
②小明发现后3次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压增大而增大,亮度也变亮。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 温度 影响。
③小明记录了多组小灯泡两端的电压U、电流I对应的数据,然后画出小灯泡灯丝的I-U曲线,图丙中符合实际的是 A (填字母)。
A B C D
丙
【交流与评估】
(6)小明认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值即为小灯泡电阻的测量值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 灯丝电阻随温度而发生变化,求平均值无意义 。
(7)同学小华在将图甲电路中的电源换为6 V的电源,测量额定电压为3.8 V小灯泡正常发光时的电阻时,发现电压表0~15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增加器材的情况下,请设计测量小灯泡正常发光时电阻的实验,写出必要的调整步骤: 将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2 V 。
【创新设问】
(8)【特殊方法测电阻】同桌小兰进行实验时电压表坏了,老师提供给她两个开关和一个电阻箱,在已知小明实验数据的基础上设计了如图丁所示的实验电路,测得了小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整。
丁
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.2 A。
② 断开开关S1、闭合S2 ,保持滑片的位置不变,调节电阻箱,当电流表示数为 0.2 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。
③小灯泡正常发光时的阻值RL= R (用已知量和测量量表示)。
实验5 测量小灯泡的电功率
【例5】用图甲所示的电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3 V。小灯泡的额定电流为0.2 A,额定电压小于3 V。
甲 乙 丙
【设计与进行实验】
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 C (填字母)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为 0.08 A。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 左 (选填“左”或“右”)端移动,使电流表示数为0.2 A。
(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制出I-U图像如图丙。根据图丙所给信息,计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W;进一步分析图丙可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是 灯泡电阻受温度影响 。
【分析与讨论】
(5)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越亮。小雷同学发现:标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当,请分析造成这一现象的原因可能是 C (填字母)。
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
(6)电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 右 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现象的原因是 小灯泡短路 (写出一种即可)。
(7)若小雷连接电路后闭合开关,小灯泡几乎不发光,移动滑片P也不能改变小灯泡的亮度。原因是 把滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路 。
【特殊方法测电阻】
(8)(伏阻法)同组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用,老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻,她设计了如图丁所示的电路,并正确测出额定电压已知的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额。
②闭合开关S,断开S1,再闭合S2,保持滑动变阻器滑片P位置不动,读出此时电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式P额= U额× (用U额、U、R0表示)。
丁 戊
(9)(安阻法)另一组的小月同学设计了一个电路(如图戊),测出了额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25 Ω,正确操作步骤如下:
①只闭合开关S和 S2 ,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= 0.1 A。
②闭合开关S和 S1 ,断开开关 S2 ,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I2。
③小灯泡的额定电功率表达式为P额= U额(I2-I1) (用U额、I1、I2表示)。
(10)(安滑法)完成上述实验后,小雷同学在缺少电压表的情况下,为了测量另一个额定电流为0.25 A的小灯泡的额定功率,设计了如图己所示的电路。电源电压(未知)保持不变。请完成实验步骤:
己
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为0.25 A。
②断开开关,用5 Ω的定值电阻替换灯泡,滑动变阻器滑片P 保持不动 (选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”)。闭合开关,电流表的示数为0.3 A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表示数为0.9 A,可得电源电压为 4.5 V。
④小灯泡的额定功率为 0.5 W。
重难点1电路图相关的计算
【例1】(福建中考改编)如图是某暖手宝的工作原理图,电源电压恒为6 V,电阻R1为10 Ω。闭合开关S,电路的总电流为1 A。则:
(1)通过R1的电流为 0.6 A。
(2)电阻R2的阻值为 15 Ω。
(3)电路消耗的总电功率为 6 W。
1.基本公式(定义式):
欧姆定律:I=
电功(能):W=UIt
电功率:P=
2.推导公式:
欧姆定律:R=,U=IR
电功(能):W=Pt
W=t
=I2Rt
电功率:P=UI
P==I2R
3.若题目中给出了用电器的额定功率、额定电压,我们可以根据欧姆定律、电功率公式求相关物理量。
(1)求额定电流:由P额=U额I额 I额=。
(2)求电阻:由
(3)求实际功率:利用R不变(不考虑温度对电阻的影响),
P实=、P实=R
或P实=P额。
【例2】(永州中考改编)如图,电源电压恒为3 V,小灯泡标有“2.5 V 1.25 W”(设小灯泡电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,则:
(1)电路的电流为 0.5 A。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为 1 Ω。
(3)电路的总功率为 1.5 W。
重难点2I-U图像的理解与计算
【例3】如图是灯泡L(额定电压为3 V)与电阻R的电流与电压的关系图像,根据图像回答问题。
(1)计算电阻:灯泡L正常发光时的电阻为 5 Ω,电阻R的阻值为 5 Ω。
(2)串联电路已知电流:将灯泡L和电阻R串联在电路中,通过灯泡L的电流为0.3 A,则电源电压为 2 V。
(3)串联电路已知电压:灯泡L和电阻R串联在电源电压为4 V的电路中,此时电路中的电流为 0.5 A,电阻R两端的电压为 2.5 V。
(4)并联电路已知电压:将灯泡L和电阻R并联接在电源电压为1.5 V的电路中,干路中的电流为 0.8 A。
(5)并联电路已知电流:将灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路总电流为1.2 A时,电源电压为 3 V。
【例4】(龙东中考)如图甲所示的电路中电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24 V,当把滑片P滑到最左端时,小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 60 Ω。 调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值是 40 Ω,小灯泡的实际功率为3.6 W。
甲 乙
I-U图像分析思路:
1.看图:明确横、纵坐标表示的是电流还是电压。
2.看线:若为直线,该元件为定值电阻。取任意一点的对应数值求电阻即可;若为曲线,该元件电阻受温度影响(如小灯泡),每个点对应的电阻均不相等,需找对应的数值求电阻,两线相交时,两元件的电压、电流均相等,电阻也相等。
3断连接:两元件串联时,通过两元件的电流相等,比较电压;两元件并联时,两元件两端的电压相等,比较电流。
重难点3动态电路的分析与计算
【例5】(多选)如图所示的电路电源电压不变,定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω,滑动变阻器最大阻值为R,电流表量程为0~0.6 A或0~3 A,闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,再将滑片P移至最右端,电压表V1的示数为U1',电压表V2的示数为U2',电流表的示数为0.2 A;已知U1∶U1'=1∶2,开关S、S1和S3闭合时,此电路在安全情况下,最小电功率为P。下列结论正确的是( AC )
A.R=10 Ω B.U2∶U2'=2∶1
C.P=3.9 W D.电流表选择0~0.6 A量程
【解析】闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,R接入电路的电阻为0,定值电阻R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,示数为U1,设电源电压为U,由串联电路的分压原理可知=①,滑片P移至最右端时,R接入电路的电阻最大,电压表V1测量R与R1两端的总电压,示数为U1',此时=②,因为示数U1∶U1'=1∶2③,联立①②③,解得滑动变阻器接入电路的最大阻值R=10 Ω,故A正确;电流表示数I'=0.2 A时,电源电压U=I'(R1+R2+R)=0.2 A×(2 Ω+3 Ω+10 Ω)=3 V。闭合开关S和S2,滑片P移至最左端时,电压表V2测R2两端的电压,示数为U2,电路中的电流I===0.6 A,R2两端的电压U2=IR2=0.6 A×3 Ω=1.8 V,滑片P移至最右端时,电压表V2测R2两端的电压,示数为U2',U2'=I'R2=0.2 A×3 Ω=0.6 V,U2∶U2'=1.8∶0.6=3∶1,故B错误;开关S、S1和S3闭合时,定值电阻R2与R并联接在电源两端,电流表测干路中的电流,电压表V2测电源电压,根据P=可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的最小电功率P=+=+=3.9 W,故C正确;此时电流表的示数I干=+=+=1.3 A,电流表的量程应选择0~3 A,故D错误。
动态电路分析:
动态电路主要有“开关型”和“滑动变阻器型”两类,关于这两类动态电路,解决的思路分别如下:
(1)“开关型”动态电路——化“动”为“静”
虽然开关的不同动作会导致整个电路结构的改变,但开关动作后的电路就固定不变了。只要分别把开关不同动作对应的等效电路图画出,再分别求解就可以了。
(2)“滑动变阻器型”动态电路——局部—整体—局部
电路中由于串(并)联有滑动变阻器,当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,引起整个电路的总电阻变化,从而引起整个电路的总电流发生变化,进而引起各个部分电路中电流、电压重新分配。解这类题可按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→结合电源电压不变,分析电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据串、并联电路电压规律分析变化的电阻两端的电压如何变化。
命题点1 欧姆定律的理解及电路分析
1.(2024·武汉)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( D )
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
2.(2021·黄冈)图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(图乙)。在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸,R2被压缩,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小,下列有关分析错误的是( C )
甲 乙
A.通过R1和R2的电流相等
B.R2的电阻减小
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大,A端受到的压力越大
3.(2021·宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( D )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1∶2
4.(2021·武汉)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点(如图),根据图中信息判断,下列说法正确的是( C )
A.阻值相差最大的两个电阻是a和d
B.阻值相差最小的两个电阻是b和c
C.电功率相差最大的两个电阻是b和d
D.电功率相差最小的两个电阻是a和d
命题点2 欧姆定律 、电能、电功率的简单计算
5.(2020·鄂州)如图所示的电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( A )
A.L1两端的电压为1.5 V
B.L2两端的电压为1.5 V
C. L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1
D.通过L1与L2的电流之比为1∶2
6.(2018·襄阳)如图,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙 =4∶1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( C )
A.4∶3 B.3∶2
C.3∶4 D.3∶1
7.(2023·荆门)在如图所示的电路中,R1=10 Ω,闭合开关,电流表示数为0.60 A,电压表示数为4.5 V,则R2的阻值和电路的总功率P分别为( D )
A.R2=7.5 Ω,P=2.7 W
B.R2=7.5 Ω,P=2.025 W
C.R2=30 Ω,P=0.675 W
D.R2=30 Ω,P=2.7 W
8.(2022·武汉)如图为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5 Ω。下列说法错误的是( B )
A.甲与乙串联在电源电压为2 V的电路中,电路中的电流是0.20 A
B.甲与乙串联在电源电压为1 V的电路中,甲的功率是0.2 W
C.甲与乙并联在电源电压为2 V的电路中,干路中的电流是0.65 A
D.甲与乙并联在电源电压为1 V的电路中,电路的功率是0.4 W
9.(2022·潜江)如图,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2∶1。下列说法中正确的是( D )
甲 乙
A.两电阻的阻值之比为R1∶R2=2∶1
B.两图中电源的电压之比为U1∶U2=3∶2
C.两图中流过R2的电流之比为I2甲∶I2乙=3∶2
D.两图电路消耗的总功率之比为P甲∶P乙=2∶1
10.(2024·武汉)某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图所示,开关S可分别与0、1、2触点接触,R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220 V
照明功率 20 W
换气功率 35 W
暖风功率 1 133 W
热风功率 2 233 W
关于下列结论:
①开关S1断开、S与触点1接触时,浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44 Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15 A
④浴霸工作10分钟,电路消耗的电能最大为1.339 8×106 J
其中正确的是( B )
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
11.(2024·湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0 A;当温度升到130 ℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02 A,当温度降到100 ℃时,S又回到位置“1”。
甲 乙 丙
(1)求R1的阻值。
(2)求挂烫机待机状态的功率。
(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0~150 s消耗的电能。
(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
解:(1)当S在位置“1”时,R1接入电路,电路中的电流为5.0 A,
由I=可得,R1的阻值:R1===44 Ω。
(2)当S在位置“2”时,R2接入电路,挂烫机处于待机状态,则挂烫机待机状态的功率:P待机=UI2=220 V×0.02 A=4.4 W。
(3)挂烫机加热状态时的功率:
P加热=UI1=220 V×5.0 A=1 100 W,
挂烫机0~150 s消耗的电能:
W=P加热t加热+P待机t待机=1 100 W×(30 s+70 s)+4.4 W×(20 s+30 s)=110 220 J。
(4)通电即加热,请注意防烫(或使用完请及时拔掉插头;高温蒸汽,请勿对人等,合理即可)。
命题点3 探究电流与电压、电阻的关系
12.(2024·武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3 V不变,定值电阻的阻值为4 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5 A”。
甲 乙
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 0.22 A。这位同学实验操作的不足之处是 闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器阻值最大处 。
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2
电流I/A 0.15 0.23 0.30
电压U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 成正比 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材,在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 1 次。
命题点4 伏安法测电阻及小灯泡的功率
13.(2024·湖北)某小组想测量标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示的实验电路,电源电压不变。
甲 乙 丙
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)移动滑动变阻器的滑片至最 左 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42 V时开始发光,此时电流表示数如图乙所示,读数为 0.12 A。
(3)根据实验数据绘制U-I图像如图丙所示,小灯泡未发光时电阻可能为 B (填字母)。
A.0 Ω B.3.1 Ω
C.3.5 Ω D.8.3 Ω
(4)随着电流增大,滑动变阻器两端的电压 减小 ,小灯泡的电阻 增大 ,整个电路中的电阻 减小 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
14.(2022·十堰)如图是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻为10 Ω左右。
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V且保持不变。为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则 小芳 (选填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。
(3)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙所示。根据图像可得小灯泡的额定功率为 0.625 W。研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是 小灯泡的阻值和温度有关 。
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路图,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压
U额。
② 保持滑动变阻器的滑片位置不变 ,断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U。
则小灯泡额定功率表达式P额=U额 (用U额、U和R0表示)。
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中考物理一轮复习课件
人教版
2025年中考物理 一轮复习(回归教材夯实基础)
第14讲 欧姆定律 电功率
考点梳理精练
三、电、磁学
考点1
欧姆定律
正比
反比
IR
A
V
Ω
√
×
√
×
考点2
欧姆定律在串、并联电路中的应用
I1=I2
U1+U2
R1+R2
I1+I2
U1=U2
考点3
电能表
1kW·h
1kW·h
考点4
电功和电功率
电能
电功
时间
做功快慢
3.6×106
103
10-3
W=UIt
考点5
额定电压和额定功率
正常工作
额定
=
<
>
220
150
0.68
实 验 1
探究电流与电压的关系
增大
甲 乙
未将滑动变阻器滑片移至阻值最大处
定值电阻R短路
定值电阻R断路
用一根导线并联在滑动变阻器两端,若电流表有示数,说明滑动变阻器断路;若电流表无示数,再用导线并联在电流表两端,若电压表有示数,说明电流表断路(合理即可)
B
左
正
温度对电阻阻值的影响
断开开关
滑动变阻器的最大阻值太小
适当减小电源电压(合理即可)
控制变量
C
实 验 2
探究电流与电阻的关系
甲 乙 丙
电流表正、负接线柱接反了
电压表没有接在定值电阻两端
定值电阻和滑动变阻器断路
0.4
右
10
定值电阻两端电压
电压
反比
将5Ω和20Ω的电阻串联接入电路中
25
可行
实 验 3
用“伏安法”测量定值电阻的阻值
滑动变阻器断路(或电流表断路或开关处断路)
0.5
5
a
灯丝的电阻随温度的升高而变大
C
电流
戊
实 验 4
用“伏安法”测量小灯泡的电阻
②
①
大于
小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数接近电源电压
移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
将滑动变阻器的滑片向左移
2.5
12.5
温度
A
错误
灯丝电阻随温度而发生变化,求平均值无意义
将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V
丁
断开开关S1、闭合S2
0.2
R
实 验 5
测量小灯泡的电功率
断开
C
0.08
左
0.5
灯泡电阻受温度影响
C
右
小灯泡短路
把滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路
丁
戊
S2
0.1
S1
S2
U额(I2-I1)
己
保持不动
4.5
0.5
重难点1
电路图相关的计算
例1图
0.6
15
6
0.5
1
1.5
重难点2
I-U 图像的理解与计算
5
5
2
0.5
2.5
0.8
3
甲 乙
60
40
重难点3
动态电路的分析与计算
AC
命题点1
欧姆定律的理解及电路分析
D
甲 乙
C
D
第4题图
C
命题点2
欧姆定律、电能、电功率的简单计算
A
C
D
B
D
B
甲 乙 丙
命题点3
探究电流与电压、电阻的关系
0.22
闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器阻值最大处
成正比
1
命题点4
伏安法测电阻及小灯泡的功率
左
0.12
B
减小
增大
减小
小芳
0.625
小灯泡的阻值和温度有关
丙
保持滑动变阻器的滑片位置不变
谢谢
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